Os materiais compósitos baseados em fibras de carbono são materiais ideais para confecção de peças de uma aeronave porque:
Passo 1
O enunciado pergunta por que os compósitos à base de fibras de carbono são ideais para peças de aeronave. O conteúdo aqui é ciência dos materiais, em especial compósitos poliméricos reforçados com fibras. Vamos lembrar que o que mais interessa em estrutura de aeronave é a resistência mecânica em função do peso.
Passo 2
Um compósito é formado por uma matriz (geralmente polímero) e um reforço (neste caso, fibras de carbono). As fibras de carbono têm densidade baixa (
), módulo de elasticidade alto (tipicamente
) e resistência à tração elevada (até
).
Passo 3
O parâmetro-chave para estruturas aeronáuticas é a resistência específica, ou razão resistência/peso, definida por
Como
é baixo e
é muito alto, essa razão no compósito de fibra de carbono fica bem acima da de ligas metálicas (alumínio, titânio, aço).
Passo 4
Além da alta resistência específica, esses compósitos oferecem também grande rigidez específica (razão módulo/peso), excelente resistência à fadiga e à corrosão, e liberdade de formar geometrias complexas com menor número de junções.
Resposta
Porque apresentam elevadas resistência e rigidez específicas (alta razão resistência/peso e módulo/peso) aliadas a baixa densidade, além de boa resistência à fadiga e à corrosão.